ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
LÊ THỊ NGỌC CHÚC KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CAO CHLOROFORM CỦA QUẢ DỨA DẠI
(PANDANUS KAIDA KURZ)
HỌ DỨA DẠI (PANDANACEAE) Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 60 44 27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN TRUNG NHÂN
MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii
DANH SÁCH CÁC BẢNG iv
DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ v
DANH SÁCH PHỤ LỤC vi
MỞ ĐẦU 1
1. TỔNG QUAN 2
1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY DỨA DẠI 2
1.1.1 Tên gọi 2
1.2.2 Mô tả thực vật 2
1.2.2.1 Đặc điểm chi Pandanus 2
1.2.2.2 Vài nét về loài Dứa kaida 3
1.1.3 Địa lý phân bố 5
1.1.4 Trồng trọt, thu hái và chế biến 5
1.2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÁC CÂY TRONG CHI
PANDANUS 5
1.2.2 Pandanus amaryllifolius 7
1.2.3 Pandanus odoratissimus 10
1.2.4
Pandanus dubius 11
1.2.5 Pandanus boninensis 11
1.2.6 Pandanus simplex 12
1.2.7 Pandanus kaida Kurz 12
1.3 CÔNG DỤNG VÀ DƯỢC TÍNH 12
1.3.1 Theo kinh nghiệm dân gian
12
1.3.2 Một số bài thuôc có chứa dứa dại 14
1.3.3 Hoạt tính sinh học của một số loài trong chi Pandanus 15
PHỤ LỤC 66
Khảo sát thành phần hóa học cao chloroform của quả dứa dại (Pandanus kaida Kurz)
iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
1D/2D-NMR : phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 chiều/ 2 chiều
(One/ Two Dimensional-Nuclear Magnetic Resonance)
d : mũi đôi (doublet)
dd : mũi đôi-đôi (doublet-doublet)
DEPT
EC
50
: Distortionless Enhancement by Polarization Transfer
: nồng độ ức chế tối đa (Maximal Effective Concentration)
HMBC : tương quan H-C qua 2, 3 nối
(Heteronuclear Multiple Bond Coherence)
HR-ESI-MS : khối phổ phân giải cao
(High Resolution-Electrospray Ionization-Mass Spectrometry)
HSQC : tương quan H-C qua 1 nối
(Heteronuclear Single Quantum Coherence)
J
LC
50
: Specific rotation
: Degree Celcius
Khảo sát thành phần hóa học cao chloroform của quả dứa dại (Pandanus kaida Kurz)
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1: Tóm tắt hoạt tính sinh học của một số loài trong chi Pandanus. 17
Bảng 2: Dữ liệu phổ
1
H và
13
C-NMR của hợp chất QD1. 20
Bảng 3: Dữ liệu phổ
1
H,
13
C-NMR của hợp chất QD1 và acid vanillic được ghi
trong cùng dung môi CD
3
OD. 20
Bảng 4: Dữ liệu phổ 1H và 13C-NMR của hợp chất QD2 22
Bảng 5: Dữ liệu phổ
1
H,
13
C-NMR của hợp chất QD2 và metyl caffeat được ghi
trong cùng dung môi CD
3
OD. 22
C-NMR của hợp chất QD5 2732
Bảng 11: Dữ liệu phổ
1
H,
13
C-NMR của hợp chất QD5 với (+)-pinoresinol được
ghi trong cùng dung môi CDCl
3
. 32
Bảng 12: Dữ liệu phổ 1H và 13C-NMR của hợp chất QD6 35
Bảng 13: Dữ liệu phổ
1
H,
13
C-NMR của hợp chất QD6 với (+)-syringaresinol
được ghi trong cùng dung môi CDCl
3
. 36
Bảng 14: Dữ liệu phổ 1H và 13C-NMR của hợp chất QD7 39
Bảng 15: Dữ liệu phổ
1
H,
13
C-NMR của hợp chất QD7 với (+)-medioresinol được
ghi trong cùng dung môi CDCl
3
. 40
Bảng 16: Dữ liệu phổ
1
H và
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ
Hình 1: Cây dứa kaida trong tự nhiên 3
Hình 2: Lá và cụm hoa dứa kaida. 4
Hình 3: Quả và hạt dứa kaida. 4
Hình 4: Sản phẩm có thành phần dứa dại. 17
Hình 5: Tương quan HMBC của hợp chất QD1. 19
Hình 6: Tương quan HMBC của hợp chất QD2. 21
Hình 7: Tương quan HMBC của hợp chất QD3 24
Hình 8: Tương quan HMBC của hợp chất QD4. 27
Hình 9: Tương quan HMBC của hợp chất QD5 31
Hình 10: Tương quan HMBC của hợ
p chất QD6. 34
Hình 11: Tương quan HMBC của hợp chất QD7. 38
Hình 12: Tương quan HMBC của hợp chất QD8. 42
Hình 13: Tương quan HMBC của hợp chất QD9. 46
Sơ đồ 1: Quy trình điều chế các loại cao 51
Sơ đồ 2: Tóm tắt quá trình khảo sát phân đoạn C. 53
Sơ đồ 3: Tóm tắt quá trình khảo sát phân đoạn D. 54
Sơ đồ 4: Tóm tắt quá trình khảo sát phân đoạ
n E 55
Sơ đồ 5: Tóm tắt quá trình khảo sát phân đoạn F 56
Sơ đồ 6: Tóm tắt quá trình khảo sát phân đoạn G. 57
Phụ lục 13: Phổ
1
H-NMR của hợp chất QD4
Phụ lục 14: Phổ
13
C-NMR của hợp chất QD4
Phụ lục 15: Phổ HSQC của hợp chất QD4
Phụ lục 16: Phổ HMBC của hợp chất QD4
Phụ lục 17: Phổ
1
H-NMR của hợp chất QD5
Phụ lục 18: Phổ
13
C-NMR của hợp chất QD5
Phụ lục 19: Phổ HSQC của hợp chất QD5
Phụ lục 20: Phổ HMBC của hợp chất QD5
Phụ lục 21: Phổ HR-ESI-MS của hợp chất QD5
Phụ lục 22: Phổ
1
H-NMR của hợp chất QD6
Phụ lục 23: Phổ
13
C-NMR của hợp chất QD6
Phụ lục 24: Phổ DEPT của hợp chất QD6
Phụ lục 25: Phổ HSQC của hợp chất QD6
Phụ lục 26: Phổ HMBC của hợp chất QD6
Phụ lục 27: Phổ HR-ESI-MS của hợp chất QD6
Phụ lục 28: Phổ
1
H-NMR của hợp chất QD7 Khảo sát thành phần hóa học cao chloroform của quả dứa dại (Pandanus kaida Kurz)
1
MỞ ĐẦU
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, có mưa nhiều, là điều
kiện thuận lợi cho sự phát triển đa dạng các loài thực vật, vốn là nguồn cung cấp
phong phú các hợp chất tự nhiên. Các hợp chất tự nhiên đã và đang có những đóng
góp quan trọng trong cuộc sống, nhất là dùng để làm thuốc trị bệnh. Việc chiết xuất,
cô lập và xác định cấu trúc các hợp chất t
ự nhiên là giai đoạn đầu tiên trong quá
trình tìm kiếm và điều chế ra các loại thuốc có nguồn gốc tự nhiên nhằm phục vụ
sức khỏe con người.
Dứa dại là một dược liệu quý giá với nhiều công dụng không những trong
việc chế biến món ăn, làm cảnh và nguyên liệu làm các sản phẩm thủ công; mà còn
được dùng trong các bài thuốc dân gian với mục đích bảo vệ gan, lợi tiểu, trị phù
thũng. Cây d
ứa dại là loại mọc hoang, khá phổ biến ở nước ta nhất là các vùng ven
bờ biển, rất dễ thu hái và chế biến, tuy nhiên chưa có nhiều tài liệu đề cập đến, nhất
là về thành phần hóa học cũng như tác dụng dược lý nên việc sử dụng loại cây này
còn hạn chế và chủ yếu dựa vào kinh nghiệm dân gian.
Trong luận văn này, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Khảo sát thành
phần hóa học cao chloroform c
ủa quả dứa dại (Pandanus kaida Kurz)” với mong
muốn đóng góp thông tin khoa học về thành phần hóa học của loài cây này, cung
cấp mẫu chất cho việc điều chế các dẫn xuất và thử nghiệm hoạt tính sinh học sau
Pandanus là chi của thực vật một lá mầm, khác nhau về kích thước, từ cây bụi
nhỏ hơn 1 m, lên đến cây cỡ trung bình 20 m.
Cây mọc đứng, thân ngắn, mang nhiều rễ phụ dày, đâm nghiêng xuống đất.
Thân bao bọc bởi nhiều vết sẹo lá.
Khảo sát thành phần hóa học cao chloroform của quả dứa dại (Pandanus kaida Kurz)
3
Lá dài, có bẹ, hình dải, xếp xoắn ốc, ở ngọn thân hay cành, tận cùng thành
mũi, nhọn và nhiều gai ở mép; các loài khác nhau chiều dài lá, dài 0,3-2 m; rộng
1,5-10 cm. Hoa đơn tính khác gốc xếp thành bông mo. Hoa đực dài 2-3 cm và có
mùi thơm, được bao quanh bởi lá bắc hẹp, màu trắng. Hoa cái với quả tròn và bao
quanh bởi lá bắc, thường thòng xuống khi chín.
Quả có hình cầu, đường kính 10-20 cm và giống lăng kính, tương tự như quả
của trái thơm. Màu sắc của quả thay đổ
i từ màu xanh sang vàng cam hoặc đỏ. Quả
của một số loài ăn được, phát tán chủ yếu nhờ nước. Những loài này thường tìm
thấy trong đầm lầy và dọc theo các dòng nước.
[3]
1.1.2.2. Vài nét về loài Dứa kaida
[1],[3],[4]
Cây nhỡ có thân mọc đứng hay hướng lên, cao 1-3 m, có rễ khí sinh ở gốc.
Hình 1: Cây dứa kaida trong tự nhiên.
Lá màu xanh mọc từ gốc tới ngọn, dài 1-4 m, rộng 3-10 cm, hình dải dạng
kiếm, mép có gai hướng lên, dài 6 mm; về phía ngọn gai rất ngắn và sít nhau.
Cụm hoa ở ngọn. Cụm hoa đực to; lá bắc màu trắng kem, 7 lá bắc kèm theo
một bông dài 8-11 cm; rộng 2,5-3 cm; gồm nhiều bó nhị, cột nhị dài 7-8 mm; mang
Dứa dại có nguồn gốc ven bờ Thái Bình Dương nơi có khí hậu nhiệt đới như:
Micronesia (quần đảo thuộc Mỹ), đông Úc, Ấn Độ, Hải Nam (Trung Quốc),
Malaysia, Lào, Việt Nam.
[4]
Ở Việt Nam, dứa dại mọc hoang ở nhiều vùng: trên các bãi cát ẩm, dọc ven bờ
suối, bờ ngòi nước mặn, ven biển; rừng ngập mặn và đất liền. Phân bố từ Hoà Bình,
Quảng Ninh, Hà Nam tới Quảng Nam-Đà Nẵng, Khánh Hoà, Bình Thuận, Đồng
Nai, Củ Chi, Kiên Giang, Long An, Tiền Giang, Cần Thơ.
[3]
1.1.4. Trồng trọt, thu hái và chế biến
[1],[3],[5]
Cây dứa dại được trồng bằng hạt hoặc giâm cành, dứa dại thu hái quanh năm,
quả được hái khi có trọng lượng khoảng 2 kg, sau đó được tách ra nhiều hạt nhỏ,
phơi hay sấy khô và nấu nước dùng dần.
1.2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÁC CÂY TRONG CHI PANDANUS
Bằng các phương pháp sắc kí và phương pháp phổ nghiệm, các nhà khoa học
đã cô lập, xác định cấu trúc và định danh được những hợp chất có trong chi
Pandanus với các khung như
: triterpenoid, phytosterol, phenol, alkaloid,
sesquiterpene, lignan,
-butyrolactone.
1.2.1. Pandanus tectorius:
Từ lá
Năm 2008: Mario A. Tan và cộng sự đã cô lập được hợp chất tirucallan khung
1.2.2. Pandanus amaryllifolius:
Từ lá:
Năm 2001: Hiromitsu Takayama và cộng sự đã cô lập các alkaloid:
pandanamine (24) và pandamarilactone 1 (25),
[8]
norpandamarilactonine A (26) và
norpandamarilactonine B (27).
[9]
Năm 2004: Anglela A. Salim và cộng sự đã cô lập được các alkaloid trong
đó 2 pyrrolidine thuộc alkaloid (28) và (29), (6E)-pandanamine (30), (6Z)-
pandanamine (31), (6Z)-pandamarilactonine A (32), (6Z)-pandamarilactonine B
(33), (6E)-pandamarilactonine C (34), (6E)-pandamarilactonine D (35).
[10]
Khảo sát thành phần hóa học cao chloroform của quả dứa dại (Pandanus kaida Kurz)
8
Năm 2010: Nguyễn Thị Thanh Tú đã cô lập được các chất: limonen (36), 3-
methyl-2(5H)-furanone (37), 2,4,4-trimethylbut-2-enolide (38), acid 9-octadecen-
12-ynoic (39), và 9-isopropylidene-bicyclo[3.3.1]nonan-2-one (40).
[11]
[16]
Từ cây
Năm 1998: Penchom Peungvicha và cộng sự đã cô lập được hợp chất 4-
hydroxybenzoic acid (50).
[17]
1.2.3. Pandanus odoratissimus: Từ rễ
Năm 1998: Ting-Ting Jong và cộng sự đã cô lập được các hợp chất tương
ứng với các khung lignan và phenol: pinoresinol (51) và 3,4-bis(4-hydroxy-3-
methoxybenzyl)tetrahydrofuran (52), 4-hydroxy-3-(2′,3′-dihydroxy-3′-
methylbutyl)-benzoic acid methyl ester (53) và 3-hydroxy-2-isopropenyl-
dihydrobenzofuran-5-carboxylic acid methyl ester (54).
[18] Khảo sát thành phần hóa học cao chloroform của quả dứa dại (Pandanus kaida Kurz)
11
Từ quả và lá
Năm 2012: Siti Alwani Ariffin và cộng sự đã công bố đặc điểm thực vật
của quả và lá đều chứa tinh thể canxi oxalate hình kim nằm ở dạng đơn lẻ rải rác và
dạng bó, các tinh thể có hình kim hẹp, dài và nhọn. Ngoài ra, các tinh thể hình trâm
là tinh thể hình chữ nhật có phần mở rộng xung quanh 4 cạnh.
[19]
[23]
O
HO
CH
3
O
(60)
(61)
O
HO
CH
3
CH
3
O
H
3
C
HO
O
CH
3
O
(62)1.2.7. Pandanus kaida Kurz:
Từ rễ
Năm 2011: Tạ Công Thùy Dương tìm ra điểm đặc trưng về hình thái và vi
a dại giã đắp để hút mủ; thanh tâm
giải nhiệt, chữa bồn chồn, tay chân vật vã không yên: đọt non dứa dại 2 lạng ta, xích
tiểu đậu 1 lạng ta, đăng tâm thảo 3 con, búp tre 15 cái sắc uống; chữa tiểu rắt, tiểu
buốt: đọt non dứa dại 15-20 g sắc uống.
Ở Ấn Độ, người dân địa phương dùng lá và tinh dầu lá bắc của cây dứa dại
để sát trùng, trị phong thấp, phó đậu, giang mai và bôi môi. Lõi cây làm thuốc điều
hòa kinh nguyệt. Chồi non ăn sống.
Ở Malaysia và Philippines, người dân thường dùng lá dứa làm mùi thơm cho
thức ăn truyền thống. Lá kết hợp với các vị thuốc khác, làm thuốc xông hơi giúp
tăng sức khỏe và da dẻ hồng hào.
Hoa: vị ngọt, tính lạnh, tác dụng thanh nhiệt, lợi thủy, cầm tiêu chảy do nhiệt
độc. Dùng chữa các chứng ho do cảm mạo: 4-12 g hoa dứa dại sắc uống; sán khí,
đái dục, đái buốt, tiểu tiện không thông, nhọt mọc ở sau gáy.
Ở Thái Lan, người dân dùng cụm hoa đực làm thuốc trợ tim.
Rễ: vị ngọt nhạt, tính mát, tác dụng thanh nhiệt, làm ra mồ hôi, hạ sốt, lợi
tiểu, cầm máu, chữa các chứng bệnh như cảm mạo, sốt dịch, đau mắt đỏ, phù thũng,
viêm gan, viêm thận, viêm đường tiết niệu: rễ dứa dại khoảng 30-60 g nấu canh thịt
ăn 1-2 lần; thương tổn do chấn thương: rễ dứa dạ
i tươi không kể liều lượng, giã nát
đắp; chữa mất ngủ: rễ dứa dại (sao vàng) 15 g, nhân hạt táo (sao đen) 20 g, lạc tiên
20 g, nước 600 ml, sắc còn 200 ml, uống 3 lần/ngày.
Ở Thái Lan, người dân thường dùng rễ để thanh nhiệt cơ thể và có tác dụng
lợi tiểu.Khảo sát thành phần hóa học cao chloroform của quả dứa dại (Pandanus kaida Kurz)
14
Lá quất hồng bì 30 g
Nấu kỹ lấy nước để còn ấm rửa hằng ngày.
Khảo sát thành phần hóa học cao chloroform của quả dứa dại (Pandanus kaida Kurz)
15
1.3.3. Hoạt tính sinh học của một số loài trong chi Pandanus
1.3.3.1. Pandanus tectorius
Năm 2003: Englberger L. nghiên cứu trung bình 100 g quả dứa dại cung
cấp 321 kcal; 2,2 g protein; 313 mg canxi; 108 mg photpho; 5,7 mg sắt; 0,04 mg
thiamin; 2 mg vitamin C (20) và 724 µg/100 g β-caroten (22); hàm lượng các chất
phụ thuộc độ chín của quả. Trong 100 g vỏ (ăn được) chứa 80 g nước; 17 g
carbohydrate; 19-19000 µg β-caroten và 5 mg vitamin C; 1,3 mg protein; 0,7 mg
chất béo; 3,5 mg chất sơ.
[26]
Năm 2008: từ lá Mario A. Tan nghiên cứu khả năng chống lao và cô lập
được các hợp chất: 24,24-dimethyl-5β-tirucall-9(11),25-dien-3-one (1); squalene
(2); và hỗn hợp: stigmasterol (3), β-sitosterol (4). Qua thí nghiệm xanh Microplate
Alamar (MABA): (1) ít ảnh hưởng sự phát triển của vi khuẩn lao H
37
Rv với MIC 64
g/ml; trong khi (2) và (3), (4) có MIC lần lượt 100 và 128 g/ml.
[6]
Năm 2009: Lois Englberger công bố quả dứa dại có 11 vitamin, với hàm
lượng tiền vitamin A carotenoid (110–370 mg β-carotene/100 g) và tổng hàm lượng
carotenoid (990–5200 mg/100 g). Nước dứa có 1400 mg β-carotene/100 g, 5620 mg
carotenoid/100 g, 10 vitamin (10,8 mg/100 g vitamin C).
[27]
[18]
Năm 2010: Ramesh Londonkar nghiên cứu hoạt tính kháng viêm của
P.odoratissimus thông qua mô hình cấp tính bằng carrageenan và mô hình gây phù
chân mạn tính bằng formalin. Từ cao methanol với liều 25, 50, 100 mg/kg; ở liều
100 mg/kg có hoạt tính kháng viêm tối ưu lúc 3 giờ, ức chế tác động cấp tính của
carrageenan (68%), dùng diclofenac natri làm chất chuẩn.
[31]
Năm 2011: Panigrahi đánh giá hiệu quả chống khối u và vai trò chống oxy
hóa của cây P.odoratissimus ở mô hình động vật. Cao acetone với liều 200 và 400
mg/kg 1 lần trong ngày, sử dụng trong 14 ngày. Sau 24 giờ tiêm chủng khối u, cao
aceton làm giảm khối u, giảm mức peroxy hóa lipid, tăng mức glutathione,
superoxyd dismutase, catalase và kéo dài tuổi thọ của chuột bị ung thư thực quản.
[32]
Năm 2011: Hamid nghiên cứu khả năng gây độc tế bào và kháng khuẩn của
lá cây P.odoratissimus. Cao chloroform của lá có khả năng gây độc tế bào cao nhất
với LC
50
1,41 g/ml; thấp nhất là các phân đoạn của cao petroleum ether với LC
50
12,8 g/ml. Cao ethyl acetate có khả năng kháng khuẩn chống lại nấm Candida
albicans và Saccharomyces cerevisiae với vùng ức chế tương ứng là 10 mm và
11mm.
[33]
1.3.3.4. Pandanus kaida Kurz